Шнековая центрифуга для виноградных соко- и виноматериалов

 

Изобретение относится к оборудованию для осветления и стабилизации виноградных соко- и виноматериалов. Центрифуга содержит корпус со сборниками фугата и шлама и камерой для жидкой двуокиси углерода с перфорированной обечайкой. В нем размещен цилиндроконический ротор, имеющий участок с перфорацией в виде сопел в камере для жидкой двуокиси углерода. В роторе установлен шнек с цилиндроконическим барабаном и навивкой, и в полости барабана шнека размещена питающая труба. Вокруг перфорированного участка ротора в корпусе расположена обечайка с отверстиями. Питающая труба и/или обечайка выполнены в виде постоянного магнита с радиальным расположением полюсов, а ротор и барабан шнека выполнены из ненамагничиваемого материала. Конструкция центрифуги обеспечивает выделение из указанного выше сырья всех веществ, склонных к образованию коллоидных помутнений. 2 ил.

Изобретение относится к оборудованию для осветления и стабилизации виноградных соко- и виноматериалов.

Известна шнековая центрифуга для виноградных соко- и виноматериалов, содержащая корпус со сборниками фугата и шлама и камерой для жидкой двуокиси углерода, установленный в корпусе цилиндроконический ротор, имеющий отверстия для выгрузки фугата и шлама и размещенный в зоне камеры для жидкой двуокиси углерода участок с перфорацией в виде сопел, охватывающую этот участок обечайку с отверстиями, расположенными с соплами ротора в одинаковых вертикальных плоскостях с неравным и некратным окружным шагом, расположенный в роторе соосно цилиндроконический шнек, барабан которого имеет окна для прохода исходного сырья, и размещенную внутри барабана питающую трубу (RU, патент 2062660, кл. В 04 В 1/20, 1996).

Недостатком этой центрифуги является невозможность выделения из обрабатываемого сырья веществ, склонных к образованию коллоидных помутнений.

Техническим результатом изобретения является расширение технологических возможностей центрифуги.

Этот результат достигается тем, что в шнековой центрифуге для виноградных соко- и виноматериалов, содержащей корпус со сборниками фугата и шлама и камерой для жидкой двуокиси углерода, установленный в корпусе цилиндроконический ротор, имеющий отверстия для выгрузки фугата и шлама и размещенный в зоне камеры для жидкой двуокиси углерода участок с перфорацией в виде сопел, охватывающую этот участок обечайку с отверстиями, расположенными с соплами ротора в одинаковых вертикальных плоскостях с неравным и некратным окружным шагом, расположенный в роторе соосно цилиндроконический шнек, барабан которого имеет окна для прохода исходного сырья, и размещенную внутри барабана питающую трубу, согласно изобретению, питающая труба и/или обечайка выполнены из постоянного магнита с радиальным расположением полюсов, а ротор и барабан выполнены из ненамагничиваемого материала.

Это позволяет расширить технологические возможности центрифуги за счет обеспечения выделения из обрабатываемого сырья веществ, склонных к образованию коллоидных помутнений.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемой центрифуги; на фиг. 2 показан разрез А-А фиг. 1.

Шнековая центрифуга для виноградных соко- и виноматериалов содержит корпус 1, разделенный перегородками на сборник 2 фугата, камеру 3 для жидкой двуокиси углерода и сборник 4 шлама. Сборники 2 и 4 снабжены патрубками 5 и 6 отвода фугата и шлама соответственно, а камера 3 соединена патрубком 7 с источником 8 подачи жидкой двуокиси углерода. В корпусе 1 установлен полый цилиндроконический ротор 9, имеющий отверстия 10 и 11 для выгрузки фугата и шлама соответственно и перфорированный участок в камере 3. В полости 12 ротора 9 соосно расположен с возможностью противоположного вращения полый цилиндроконический шнек с барабаном 13 и винтовой навивкой 14. Полость 15 барабана 13 шнека сообщена с полостью 12 ротора 9 окнами 16 для прохода исходного сырья. В полости 15 барабана 13 шнека размещена питающая труба 17. В камере 3 в зоне контакта с ротором 9 установлена перфорированная обечайка 18. Отверстия ротора 9 выполнены в виде сопел 19 и размещены с отверстиями 20 обечайки 18 в одинаковых вертикальных плоскостях по соосным окружностям с неравным и некратным окружным шагом. Питающая труба 17 и/или обечайка 18 выполнены в виде постоянного магнита с радиальным расположением полюсов, а ротор 8 и барабан 13 шнека выполнены из ненамагничиваемого материала.

Центрифуга работает следующим образом.

Виноградный соко- или виноматериал по питающей трубе 17 подают в полость 15 барабана 13 шнека, откуда он поступает под действием центробежных сил через окна 16 в полость 12 ротора 9, и распределяется в виде пленки по внутренней поверхности его цилиндрической части, пересекая силовые линии магнитных полей питающей трубы 17 и/или обечайки 18.

Одновременно из источника 8 по патрубку 7 в камеру 3 корпуса 1 подают жидкую двуокись углерода при температуре, близкой к температуре сырья, и давлении выше атмосферного, обеспечивающем ее жидкое фазовое состояние при этой температуре, которая под действием собственного избыточного давления поступает в полость 12 ротора 9 при периодическом совпадении его сопел 19 с отверстиями 20 обечайки 18. На выходе из сопел 19 происходит турбулентный срыв потоков двуокиси углерода, сопровождающийся образованием и схлопыванием кавитационных полостей, особенно интенсивный в момент перекрытия сопел 19 обечайкой 18. Под действием адиабатного расширения часть двуокиси углерода переходит в газовую фазу с образованием ударных волн и поглощением теплоты. Оставшаяся часть двуокиси углерода образует мелкодисперсные кристаллы твердой фазы.

Под действием генерируемого двуокисью углерода в обрабатываемом сырье поля ультразвуковых колебаний и магнитного поля вещества, склонные к образованию коллоидных помутнений, седиментируют. Под действием поля центробежных сил и поля ультразвуковых колебаний присутствующая и образующаяся в сырье твердая фаза коагулирует. Под действием охлаждения падает растворимость в сырье солей винной кислоты, и они выкристаллизовываются из пересыщенного раствора на центрах кристаллизации в виде присутствующих и образующихся в сырье частицах твердой фазы и мелкодисперсных кристаллов двуокиси углерода. При этом образование твердой фазы солей винной кислоты и двуокиси углерода интенсифицирует процессы седиментации и коагуляции взвесей. По мере увеличения размера частиц твердой фазы они под действием поля центробежных сил перемещаются к периферии ротора 9, где захватываются навивкой 14 шнека и транспортируются в коническую часть ротора 9 против направления действия центробежных сил. В результате жидкая фаза отделяется от твердой, а последняя через отверстия 11, сборник 4 и патрубок 6 выводится из центрифуги. Осветленная и стабилизированная жидкая фаза отделяется от отработанной газовой фазы двуокиси углерода на сплошном участке цилиндрической части ротора 9 и через отверстия 10, сборник 2 и патрубок 5 выводится из центрифуги. Отработанная газовая фаза двуокиси углерода удаляется из центрифуги совместно с твердой фазой.

Таким образом, предлагаемая центрифуга обеспечивает одновременное удаление из виноградных соко- и виноматериалов всех мутеобразующих веществ.

Формула изобретения

Шнековая центрифуга для виноградных соко- и виноматериалов, содержащая корпус со сборниками фугата и шлама и камерой для жидкой двуокиси углерода, установленный в корпусе цилиндроконический ротор, имеющий отверстия для выгрузки фугата и шлама и размещенный в зоне камеры для жидкой двуокиси углерода участок с перфорацией в виде сопел, охватывающую этот участок обечайку с отверстиями, расположенными с соплами ротора в одинаковых вертикальных плоскостях с неравным и некратным окружным шагом, расположенный в роторе соосно цилиндроконический шнек, барабан которого имеет окна для прохода исходного сырья, и размещенную внутри барабана шнека питающую трубу, отличающаяся тем, что питающая труба и/или обечайка выполнены в виде постоянного магнита с радиальным расположением полюсов, а ротор и барабан шнека выполнены из ненамагниченного материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2